有机电子装置的光刻法图案化制造方法及图纸

一种制造OLED装置的方法包括在具有底部电极的第一阵列的装置基底上提供第一底切剥离结构。接着，在第一底切剥离结构上和在底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个有机EL介质层。通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构。使用第二底切剥离结构重复该过程以在底部电极的第二阵列上沉积一个或更多个第二有机EL介质层。在移除第二底切剥离结构之后，提供与第一有机EL介质层和第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电子装置的光刻法图案化相关申请的交叉引用本申请为2015年7月31日提交的PCT国际专利申请，并且要求于2014年8月1日提交的美国临时申请No.62/031,888的优先权，其全部公开内容在此通过引用并入本文。本申请还涉及代理人备案号为16480.0026WOU1、16480.0033WOU1和16480.0030WOU1的PCT国际申请，这些PCT国际申请与本申请同一日提交并且分别要求美国临时申请No.62/031,891(2014年8月1日提交)、62/031,897(2014年8月1日提交)和62/096,582(2014年12月24日提交)和62/031,903(2014年8月1日提交)的权益。背景1.
本公开内容涉及有机装置(器件)、电子装置(器件)和有机电子装置(器件)的光刻图案化。所公开的方法和材料对于使OLED装置图案化特别有用。2.
技术介绍
相对于常规的无机类装置，有机电子装置可提供显著的性能和价格优势。因此，在电子装置制造中使用有机材料受到许多商业的关注。例如，基于有机发光二极管(OLED)技术的显示器最近备受青睐并且提供了相对于许多其他显示技术的许多优势。虽然已经开发了溶液沉积的OLED材料，但是性能最好的OLED装置通常使用活性有机材料的气相沉积薄膜。全色OLED显示器的一个关键挑战是使红色、绿色和蓝色像素的阵列图案化。对于气相沉积OLED，常规地使用具有对应于期望图案细度的开口的细金属掩模。然而，气相沉积膜形成在掩模上，从而可最终使掩模开口变窄或者对掩模产生变形应力。因此，需要在使用一定次数之后清洁掩模，这从制造成本的角度来看是不利的。此外，当细金属掩模的尺寸增加以容纳更大的基底时，由于热膨胀问题，从初始对准和然后在沉积期间保持对准的两个角度来看，掩模开口的位置精度变得困难得多。虽然可通过增加掩模框的刚度使位置精度提高至一定程度，但是掩模自身重量的种种增加造成了其他操作困难。因此，需要有机电子装置如OLED装置的成本有效的图案化，以及特别地，发射图案尺寸小于约100μm的那些图案化。
技术实现思路
作者证实了OLED装置具有间隔4μm且孔径比大于60％的经光刻图案化的红色、绿色和蓝色发射区域。根据本公开内容，一种制造OLED装置的方法包括：提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；在所述装置基底上提供第一底切剥离(lift-off)结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；提供与所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。在本公开内容的另一个方面，全色OLED显示器包括：具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；其中所述第一有机EL元件中的每一个距第二有机EL元件或第三有机EL元件间隔4μm或更小，并且所有的所述第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积为所述显示区域所占据的总面积的至少60％。附图说明图1是代表性OLED装置的截面图；图2是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；图3是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(3A至3K)截面图；图4是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；图5是描述根据本公开内容一个实施方案的形成底切剥离结构的多个阶段的一系列(5A至5E)截面图；图6是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；图7是根据本公开内容一个实施方案的有源矩阵OLED装置的截面图；图8是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置中的阶段的截面图，其中沉积顶部电极以覆盖有机EL介质层的边缘；图9是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置中的阶段的截面图，其中提供氟化材料的气相沉积层；图10A是描述了缺陷型有源矩阵OLED装置的截面图，其中共用顶部电极在个体OLED装置之间具有不良的电连接性；图10B是描述了根据本公开内容一个实施方案的有源矩阵OLED装置的截面图，所述有源矩阵OLED装置包括图案化的氟化介电结构；图11是描述了本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；图12是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(12A至12J)截面图；图13是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有机装置的多个阶段的一系列(13A至13D)截面图；图14是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(14A至14B)截面图；以及图15是描述根据本公开内容一个实施方案的形成测试装置的多个阶段和视图的一系列(15A至15C)图。具体实施方式应理解，附图是为了说明本公开内容的概念的目的并且可不按比例绘制。本公开内容的特征在于使用与敏感有机电子装置和材料(例如，OLED装置和材料)相容的“正交”光致抗蚀剂结构和加工助剂，即，选择其以与不旨在溶解或以其他方式损坏的敏感装置层具有低的相互作用。常规的光致抗蚀剂材料通常使用苛性有机溶剂，通常是可以容易地损坏OLED装置的一个或更多个层的强腐蚀性碱显影剂。特别有用的正交光致抗蚀剂结构和加工助剂包括氟化聚合物或分子固体和氟化溶剂。美国专利申请No.12/864,407、12/994,353、14/113,408和14/291,692中公开了一些正交光致抗蚀剂结构和体系，其内容通过引用并入本文。本公开内容的光致抗蚀剂结构可任选地具有底切轮廓，这在所谓的“剥离”光致抗蚀剂图案化时可以是有利的。用于剥离图案化的光致抗蚀剂结构在本文中也可称为剥离结构。底切剥离结构是优选的，其中顶部比邻近基底的基部宽。光致抗蚀剂结构可以是单层(例如，倒梯形)、双层或多层结构。优选地，至少与敏感有机电子装置接触的光致抗蚀剂结构的层或部分是例如由氟化涂覆溶剂或通过气相沉积提供的氟化聚合物或分子固体。正交性可以通过例如在操作之前将包含目的材料层的装置浸入目标组合物中(例如，浸入涂覆溶剂、显影剂、剥离剂等)来测试。如果装置的功能没有严重降低，则组合物是正交的。本公开内容中公开的某些实施方案特别地适于溶剂敏感的活性有机材料的图案化。活性有机材料的实例包括但不限于有机电子材料，例如有机半导体、有机导体、OLED(有机发光二极管)材料和有机光伏材料、有机光学材料和生物材料(包括生物电子材料)。当与常规光刻工艺中使用的有机溶液或水溶液接触时，这些材料中的许多容易被损坏。通常涂覆活性有机材料以形成可以被图案化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造OLED装置的方法，包括：a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；b)在所述装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；c)在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；d)通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；e)在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；f)在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；g)通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；h)提供电接触所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层的共用顶部电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.01 US 62/031,8881.一种制造OLED装置的方法，包括：a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；b)在所述装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；c)在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；d)通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；e)在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；f)在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；g)通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；h)提供电接触所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层的共用顶部电极。2.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构包括使用氟化溶剂显影并且具有底切轮廓的图案化氟化光致抗蚀剂。4.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤(b)和(c)之间，或者在步骤(e)和(f)之间，或者在步骤(b)和(c)之间以及在步骤(e)和(f)之间的干法刻蚀清洁步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构为下面的层阻挡或者吸收形成所述至少一个剥离结构时使用的成像辐射的至少80％。6.根据权利要求1所述的方法，其中具有其对应的上覆的有机EL介质层的至少一个剥离结构的有效密度小于用于移除所述剥离结构的相应剥离剂的密度。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述剥离剂包括氢氟醚。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述底部电极充当阴极，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·安德鲁·德弗兰科，特伦斯·罗伯特·欧图尔，弗兰克·沙维尔·伯恩，黛安娜·卡罗尔·弗里曼，
申请(专利权)人：正交公司，
类型：发明
国别省市：美国,US